"Умная теплица" (Часть 2)

Часть 2.
Много было запланировано, НО реальная жизнь все расставила по своим местам.
По завершению работ в теплице вот такой незаконченный вид

Сложности, которые возникли при реализации планов:
Имеем вот такой тройник капельного полива

А так же ПНД труба 20мм
Задача: установить тройник капельного полива (4/7мм) в ПНД трубу.
1) Сверло на 4мм - тройник не лезет;
2) Сверло на 5мм - тройник лезет, но вода из ПНД трубы течет из под тройника.
Пока же вышел из положения так

Из тройника идет ПНД труба на нее одет шланг, на шланг быстроразъем и в него капелярная лента из галамарта по 100р/10м.
А так же для удобства полива, там же в галомарте была прикуплена лейка с рычагом и быстроразьем - все это одето на шланг, который пока идет на одну из ПНД труб.

"Умная" теплица (Часть 1)

Часть 1. (идеи и закупки)

задача - сделать хорошо сестре, чтобы меньше сил (здоровья) тратила на теплицу.
имеем - теплица 6*3 в ней 3 грядки, по крайним грядкам будут расти помидоры, в середине перец - кол-во кустов будет определено позже.
в наличие имеется пустая пластиковая бочка на 200л, был сколочен "табурет" на которую водружена бочка, высота табурета грубо 600мм от уровня земли теплицы.

Первый этап.
Куплено (в кастораме) для реализации первого этапа:
Врезка под бочку 117р

Кран 90р
Угол 2*49=98р
Тройник 2*89=178р
Заглушки 3*60=180р
Угольник 2*74=148р

Пнд труба 20мм 25м - 406р
ВСЕГО: 1217 руб.
Бочка под врезку отлично просверлена сверлом(пером) по дереву 22мм.

Все смонтировано, и установлено, для сестры уже счастье, что достаточно из шланга наполнить бочку водой и для полива открыть кран, временно в одну из заглушек установлен переходник ерш на шланг, из которого и осуществляется полив, т.е. никаких тяжестей таскать не надо.

Второй этап.
В Китае заказан комплект - Микро комплект капельного полива растений полива сада

Для понимание - выглядит примерно так, тройник в ПНД трубу
ВСЕГО: 979,55 руб.
По средствам данного комплекта в ПНД трубу будет устанавливаться (сверлиться сверлом 3-4мм) тройник, в который устанавливаться шланг 4/7мм, ориентировочно длинной 500мм, на конце каждого шланга форсунка (регулируемая капельница), который устанавливается к каждому растению или к группе растений.
На этом этапе полив уже удобнее будет осуществляться - достаточно открыть кран и полив пойдет.

Третий этап. (автоматизация полива)

В Китае заказан электроклапан с управлением 12В, цена - 302,70 руб.

Для управления включения электроклапана необходим модуль реле - 38,40 руб.

Для управления временем полива приобретен модуль часов реального времени - 34,56 руб 

 
ВСЕГО: 375,66 руб.
По средствам данного электроклапана, установленного в замен имеющегося крана, или скорее всего после крана, при подаче 12В будет открываться полив воды.
Ведется обсуждение про условия открытия электроклапана:
-время;
-освещенность;
-влажность почвы;
-и т.д.
Четвертый этап (проветривание)
 Для управления проветриванием предполагаю использовать механизмы или только двигатель стеклоподъемников автомобиля.
Были приобретены на авито стеклоподьемники задних дверей автомобиля деу нексия по доступной цене - 2*300=600 руб.
Управлять работой стеклоподъемников будет Модуль контроллера L298N для Arduino - 105,15р

Необходимо найти ТТХ двигателей - нашел примерное описание - Потребляемый ток при напряжении питания 13,5 В и номинальном усилии, не более 8А

ВСЕГО: 705,15 руб.
Вне этапов (для покупки)
1) Датчик температуры;
2) Дисплей;
3) Набор кабелей для коммутации на макетке - 41,59р;
4) Ардуино нано;
5) Возможно в замен ардуино нано - буду использовать ES8266;
6) Т.к. основное напряжение будет 12В (электроклапан, двигатели), то необходим понижающий преобразователь Mini360DC - 35,05р для ардуино и прочих устройств на 5В;
7) GSM модуль M590, для управления ардуино по средствам AT команд из СМС - 135,10р, но советуют покупать модуль sim800l, но этот модуль на 3,3В
8) Датчик влажности почвы
9) Система резервного питания из свинцового аккумулятора 12В или сборка из элементов 18650;
10) Модуль заряда аккумулятора;
11) Блок питания с выходом 12В 10А;
12) "Пищалку" для сигнализации режимов работы
ИТОГО:  3277,66 руб. (не финальный расчет, зависит от суммы расходов по этапам)

GSM модуль NEOWAY M590

Прикупил данный модуль на али, пришел на удивление грубо за 20 дней.
Собираюсь собрать/спаять, а пока собираю информацию о нем:
https://istarik.ru/blog/arduino/68.html
http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/ne-rabotaet-neoway-m590
http://kaa-lab.blogspot.ru/2015/08/gsm-yyc-8-sms-gprs-neoway-m590.html
https://mysku.ru/blog/ebay/43282.html
http://www.2150692.ru/faq/36-otpravka-sms-cherez-arduino-i-gsm-modul-neoway-m590
Ну и множество роликов на ютубе.

Пока идея для его использования совместно с дверным радиозвонком, о котором писал ранее.
При нажатии на кнопку звонка, на базе загорается светодиод (не распаян), перехватить и отдать ардуино, а та в свою очередь дает команду на модуль м590, который шлет смс на мой сотовый.

Часть 2.
Модуль собран и подключен без изысков, а именно
питание взято с БП ПК +5В
и схема - http://www.mitrey.ru/wp-content/uploads/2015/03/atx_pins.png
RX и TX к ардуино на эти же пины.
За время изучения найдены еще статьи:
http://cxem.net/arduino/arduino202.php
http://exersizze.ru/publ/ehlektronika/gsm_modul_neoway_m590e/4-1-0-13
https://mysku.ru/blog/ebay/51321.html
Эксперементы продолжу далее, но пока звонки с модуля идут по средствам АТ команд и на него приходят.
В работе помогла программа - https://sites.google.com/site/terminalbpp/
хотя putty тоже справляется нормально.
Для старта оптимальна статья - https://istarik.ru/blog/arduino/68.html с примерами.
Тут же попробовал и выяввилась неприятная деталь, как бы работает, НО ардуино исполняет код по 3 и более раз - это не дело, буду дальше смотреть.

Индикатор

Купил для будущих проектов индикатор - опять же в промэлектронике
WH1602J-YYK-CTK возможно нужно было купить что-нибудь другое, но уж что было под рукой....
Обошелся в 172,52 рубля.
Буду копать как его подключить и как управлять им.
Пока в планах выводить на него значение температуры и освещенности.
Долго боялся подступить к подключению, Но как оказалось ничего сложного нет...нашел 3и статьи:
http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_LiquidCrystal.html
http://pobot.ru/topic/show/118/
и совсем уж простая и понятна и с приятным бонусом (подсветка экрана)
http://robocraft.ru/blog/arduino/503.html

Наконец то удалось решить вопрос с кириллицей в отображении экрана
скачать библиотеку 
Проект также доступен на GitHub: https://github.com/mk90/LiquidCrystalRus

Цифровой датчик температуры DS18B20+

В общем попробовал различные схемы подключения аналогового датчика температуры LM35 - не удалось его заставить правильно работать совместно с фоторезистором.
Вынужден был купить цифровой датчик температуры, который не имеет такой как LM35 проблемы.
Датчик брал в промэлектронике, впрочем как всю элементную базу DS18B20+
Обошелся в 55,13 рублей.
Подключил его...
В схему необходимо включить сопротивление на 4,7кОм.

Код:

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

// Data wire is plugged into pin 4 on the Arduino
#define ONE_WIRE_BUS4

// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices (not just Maxim/Dallas temperature ICs)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup(void)
{
// start serial port
Serial.begin(38400);

// Start up the library
sensors.begin();
}
 
void loop(void)
{
// call sensors.requestTemperatures() to issue a global temperature
// request to all devices on the bus
Serial.print(" Requesting temperatures...");
sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperatures
Serial.println("DONE");

Serial.print("Temperature for Device is: ");
Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); // Why "byIndex"? You can have more than one IC on the same bus. 0 refers to the first IC on the wire
delay (10000);
}

Для нормальной работы необходимо подключить библиотеки:
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

В понимание работы помогли материалы:
http://pobot.ru/topic/show/122/
http://bildr.org/2011/07/ds18b20-arduino/ 

Схема фоторезистор и термодатчик

Попробовал собрать одну схему из двух:
1) Фоторезистор
2) Термодатчик
Получилось вот так...

Код вот такой:
int sensorPin = 0;
int tempc = 0;
int photocellPin = 2;    // select the input pin for the photocell
int ledPin = 13;   // select the pin for the LED
int val = 0;       // variable to store the value coming from the sensor


void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);  // declare the ledPin as an OUTPUT
Serial.begin(38400);
}

void loop()
{
tempc = (5.0 * analogRead(sensorPin) * 100.0) / 1024.0;
Serial.println(tempc);
delay(1000);
 
val = analogRead(photocellPin);    // read the value from the sensor 
Serial.println(val);
if(val<=600){
digitalWrite(ledPin, HIGH);
}
else{
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
delay(1000);
}
Вывод в монитор:
23 Celcius;
668 Light;
35 Celcius;
275 Light;
23 Celcius;
475 Light;
17 Celcius;
651 Light;
31 Celcius;
657 Light;
25 Celcius;
647 Light;
Т.е. термодатчик врет...

Датчик температуры на Arduino

Продолжая копаться в Ардуино был куплен термодатчик LM35 в корпусе TO92.
Схема его подключения простейшая.
Arduino шлет последовательную информацию о температуре, и Вы сможете использовать ее на своем компьютере.
LM35 Температурный Датчик с точностью до 1 сотой градуса.

Подключение:
Нужно только подключить 5V выход от Arduino к 1-му штырьку датчика, заземляющий 3-ий штырек и 2-ой, Вы соединяете с 0-вым Аналоговыми Входом (AnalogIn).

Схема подключения Ардуино и макетки:

Схему рисовал как всегда в программке - http://fritzing.org

Код:
int sensorPin = 0;
int tempc = 0;
void setup()
{
Serial.begin(38400);
}

void loop()
{
tempc = (5.0 * analogRead(sensorPin) * 100.0) / 1024.0;
Serial.println(tempc);
delay(1000);
}
Не забываем в мониторе выставить 38400....
Результатом выполненного кода будет вывод текущей температуры воздуха в монитор (Serial Monitor)
Материал сделан на основе http://pobot.ru/topic/show/12/

Датчик освещенности на Arduino

Решил организовать проект на базе Arduino.
Со светодиодами наигрался и в руки попал фоторезистор.
Точное его название не помню (если найду), то укажу, но суть в том что, замерил Омметром сопротивление фоторезистора - мин.=1кОм (свет), макс=8кОм (темнота).

Собрал схемку.

Для проектирования использовал программу http://fritzing.org
Код в IDE.
int photocellPin = 2;    // select the input pin for the photocell
int ledPin = 13;   // select the pin for the LED
int val = 0;       // variable to store the value coming from the sensor


void setup() {
 pinMode(ledPin, OUTPUT);  // declare the ledPin as an OUTPUT
Serial.begin(38400);
}

void loop()
{
 
 val = analogRead(photocellPin);    // read the value from the sensor 
 Serial.println(val);
 if(val<=600){
   digitalWrite(ledPin, HIGH);
 }
 else{
   digitalWrite(ledPin, LOW);
 }
 delay(1000);
}
Только не забудьте выставить соответствующую скорость порта в Arduino IDE:

и подключиться к порту через иконку Serial Monitor:

Материал на основе блога http://mk90.blogspot.com/

Учебник по Arduino

Пожалуй стоит начать с консолидации информации по Arduino.
Очень надеюсь, что постепенно дойду до выполнения проекта.

Учебник - http://www.rus-duino.ru/content/znakomstvo-s-arduino#ch2
Качественные уроки на английском - http://tronixstuff.wordpress.com/tutorials